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JP3814858B2 - In-cylinder direct injection internal combustion engine control device - Google Patents

In-cylinder direct injection internal combustion engine control device Download PDF

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JP3814858B2
JP3814858B2 JP03099796A JP3099796A JP3814858B2 JP 3814858 B2 JP3814858 B2 JP 3814858B2 JP 03099796 A JP03099796 A JP 03099796A JP 3099796 A JP3099796 A JP 3099796A JP 3814858 B2 JP3814858 B2 JP 3814858B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の内燃機関の制御装置に関し、特に、燃料を高圧で気筒内に直接噴射する直噴用インジェクタを備えた筒内直接噴射式内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
筒内直接噴射式内燃機関では、始動時に機関が確実に始動するように、燃料の微粒化を考えて、燃料圧力(以下、燃圧という)が高くなってから供給することが望ましい。このため、従来、燃費や効率をも考慮して、機械駆動式の高圧燃料ポンプを用いて高い燃圧を発生している。
【0003】
しかし、機関始動時にはこの高圧燃料ポンプが負荷となり、機関回転数の上昇が遅れ、ひいては燃圧の上昇も遅れてしまうため、燃圧が十分に上昇するのを待ってから燃料供給を行うのでは、結果的に機関の始動が遅くなってしまう場合がある。また、始動を速くするために燃圧が不足したまま燃料供給を早めすぎると、運転条件によっては燃料供給量が不足して燃焼不良や失火を生じ、排気や始動性の悪化につながる場合もある。
【0004】
このような不都合を回避するため、特開平4-311637号公報には、直噴用インジェクタを備えた内燃機関において、始動時の機関回転数が所定値よりも低い場合には、圧縮行程末期に燃料の供給を開始して、噴射した燃料が点火栓回りで成層となるようにし、また、機関回転数が所定値よりも高い場合には、排気弁が閉弁する頃に燃料供給を行って、燃焼室内に均一混合気を形成するようにして燃焼させる技術が開示されている。これは、排気や始動性を悪化させることなく機関回転数の急速な上昇を実現しようとするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置にあっては、機関始動時の回転数にのみ着目しており、燃料供給量や燃圧の状態は考慮されておらず、始動時最初の燃料供給は常に所定のサイクルで開始されている。
このため、燃料供給開始のサイクルを早めに設定してある場合、燃圧が低いと供給量が不足し、燃焼不良や失火により排気を悪化させる可能性があり、逆に、燃料供給開始のサイクルを遅めに設定している場合には、温度が高く素早い始動が可能であるような良い条件の場合でも機関の始動に必要以上の時間がかかってしまうという問題点があった。
【0006】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、機関始動時の回転数、燃料供給量、燃料ポンプの燃圧上昇特性、燃圧検出値、燃温検出値等に基づき、そのときの運転状態に応じて燃料供給開始のサイクルを可変に制御し、最適なサイクルから燃料の供給を開始することのできる筒内直接噴射式内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、低温時のように、始動時に多量の燃料を供給する必要があり、かつ機関回転数が低く燃圧の上昇が遅いような条件では、燃圧が十分に上昇するのを待って燃料供給を行うことにより、排気や始動性の悪化を防止することを基本としている。一方、高温時のように、始動時に少量の燃料供給で済み、かつ機関回転数が高く燃圧の上昇が速いような条件では、比較的早いサイクルで燃料供給を開始することにより、機関の素早い始動を実現する。
【0008】
具体的には、請求項1に係る発明では、直噴用インジェクタにより気筒内に直接燃料を高圧で噴射供給する筒内直接噴射式内燃機関の制御装置において、図1に示すように、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段Aと、機関始動時の燃料供給量を算出する燃料供給量演算手段Bと、前記運転状態検出手段の検出結果と前記燃料供給量演算手段の算出結果とに基づき、始動時に要求される燃料圧力の下限値を算出する燃圧下限値演算手段Cと、前記運転状態検出手段の検出結果と、前記燃料供給量演算手段の算出結果とに基づいて燃料供給を行った場合の燃料圧力の変化を推定する燃圧推定手段Dと、前記燃圧下限値演算手段の算出結果と前記燃圧推定手段の推定結果とに基づき、始動時に燃料供給を開始する気筒を判断する燃料供給開始気筒判断手段Eと、を含んで構成されることを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に係る発明では、前記燃圧推定手段Dは、燃料供給を行う前に、燃料供給による燃料圧力の変化をあらかじめ推定することを特徴とする。
また、請求項3に係る発明では、前記燃圧推定手段Dは、前記運転状態検出手段Aで検出したクランク角と、前記燃料供給量演算手段Bで算出した燃料供給量と、既知の燃料ポンプの特性とから、燃料供給後の燃圧の変化を推定するものであることを特徴とする。
【0010】
また、請求項4に係る発明では、前記所定の燃料ポンプ特性は、クランク角に対応した燃料ポンプの燃圧上昇特性であることを特徴とする。
また、請求項5に係る発明では、前記燃圧推定手段は、クランク角センサが 180 ° CA 毎に出力するレファレンス信号毎に、燃圧の推移を推定するものであって、前回の燃圧推定値の最終値を初期値として前回の燃圧推定値に基づき推定される燃圧と、前記推定された燃圧と前記燃料供給量とから算出した燃料供給時間に基づき求められる燃圧低下量とから、燃圧の推移を推定することを特徴とする。
また、請求項6に係る発明では、始動後の最初の燃圧推定時には、前記初期値は、始動時のクランク角と、予め記憶された燃料ポンプの燃圧上昇特性により求められることを特徴とする。
また、請求項7に係る発明では、前記運転状態検出手段Aは、前記内燃機関に設置されたクランク角センサにより、機関のクランク角を検出し、これに基づいて機関の回転数を算出するものであることを特徴とする。
また、請求項8に係る発明では、前記燃料供給量演算手段Bは、機関の冷却水温度に基づいて、所定のテーブルから機関始動時の燃料供給量を決定するものであることを特徴とする。
また、請求項9に係る発明では、前記燃圧下限値演算手段Cは、燃料供給が可能なクランク角区間と前記運転状態検出手段で検出した機関回転数とに基づいて算出される燃料供給が可能な最大時間と、前記燃料供給量演算手段Bで算出された燃料供給量とから、前記最大時間内で前記燃料供給量を供給し終えるために必要な燃圧の下限値を所定のテーブルから算出するものであることを特徴とする。
【0011】
また、請求項 10に係る発明では、前記燃圧下限値演算手段Cは、燃圧下限値の最低値を制限するリミッタを設け、前記算出した燃圧の下限値を補正する燃圧下限値補正手段を含んで構成されることを特徴とする。
【0012】
また、請求項 11に係る発明では、前記内燃機関は燃料圧力を検出する燃圧センサを備える一方、前記燃圧推定手段Dは、前記運転状態検出手段Aで検出したクランク角と、前記燃料供給量演算手段Bで算出した燃料供給量と、既知の燃料ポンプの特性と、前記燃圧センサの出力とから、燃圧の変化を推定するものであることを特徴とする。
【0013】
また、請求項 12に係る発明では、前記内燃機関は燃料温度を検出する燃温センサを備える一方、前記燃圧推定手段Dは、前記運転状態検出手段Aで検出したクランク角と、前記燃料供給量演算手段Bで算出した燃料供給量と、既知の燃料ポンプの特性と、前記燃温センサの出力とから、燃圧の変化を推定するものであることを特徴とする。
【0014】
また、請求項 13に係る発明では、前記燃料供給開始気筒判断手段Eは、前記燃圧推定手段Dにより算出された前記燃料供給後の燃圧の推定値と、前記燃圧下限値演算手段Cにより算出された前記燃圧下限値とを比較し、前記燃圧推定値が前記燃圧下限値以上の場合には燃料供給タイミングが訪れている気筒に燃料供給を行い、前記燃圧推定値が前記燃圧下限値よりも小さくなる場合には燃料供給を行わず、次の燃料供給タイミングで同様の処理を行って燃料供給を開始する気筒を決定するものであることを特徴とする。
【0015】
また、請求項 14に係る発明では、機関の始動後、所定期間が経過したら本制御を終了することを特徴とする。
【0016】
【発明の効果】
本発明では、機関始動時の回転数、燃料供給量、燃料ポンプの特性による燃圧の上昇特性、燃圧検出値、燃温検出値等を用いて、そのときの運転状態に応じて燃料供給開始のサイクルを可変に制御する構成としている。これにより、低温時のように始動時に多量の燃料を供給する必要があり、かつ機関回転数が低く、燃圧の上昇が遅いような条件では、燃圧が十分に上昇するのを待って燃料供給を行うことにより排気の悪化を防止できるという効果がある。また、高温時のように始動時に少量の燃料供給で済み、かつ機関回転数が高く燃圧の上昇が速いような条件では、比較的早いサイクルで燃料供給を開始して機関の素早い始動を実現することにより、燃焼の悪化あるいは失火を生じることによる排気の悪化や、始動性の悪化を防止することができるという効果が得られる。
【0017】
すなわち、請求項1,2に係る発明によれば、筒内直接噴射式内燃機関で始動時の燃料供給開始タイミングを判断し、燃焼の悪化や失火による排気の悪化や、始動の遅れを防止できるという効果がある。
また、請求項3〜請求項6に係る発明によれば、予めわかっている燃料ポンプの特性から燃圧の変化を推定するため、容易に精度よく燃圧を推定することができるという効果がある。
また、請求項7に係る発明によれば、機関の運転状態を容易かつ正確に検出することができ、これに基づき的確な制御を行うことができるという効果がある。
【0018】
また、請求項8に係る発明によれば、始動時の燃料供給量を容易に算出できるという効果がある。
また、請求項9に係る発明によれば、当該燃料供給量と機関回転数とに基づき最適な燃圧下限値を演算するため、始動時の燃料供給量や機関回転数が異なる場合でも、排気や始動性が悪化するのを防止できるという効果がある。
【0019】
また、請求項 10に係る発明によれば、燃圧下限値の最低値を制限して補正を行う構成としたため、燃料供給量が少なく、機関回転数が遅いような場合でも、燃料の微粒化が不十分となることにより排気や始動性が悪化することを防止できるという効果がある。
【0020】
また、請求項 11に係る発明によれば、燃圧センサの出力値を用いて、次回以降に燃料供給タイミングが訪れる気筒に燃料供給を行った場合の燃圧の変化を推定することにより、さらに正確に燃圧を推定することができるという効果がある。
また、請求項 12に係る発明によれば、燃温の違いにより燃料性状が変化し、燃料ポンプの燃圧上昇特性が変化する場合でも、燃圧を精度良く推定することができるという効果がある。
【0021】
また、請求項 13に係る発明によれば、燃料供給後の燃圧が燃圧下限値を下回らないようにすることにより、燃料供給を良好かつ確実に行うことができるという効果がある。
また、請求項 14に係る発明によれば、本制御の実行を始動後の所定期間に限定しているため、始動後の通常運転中に誤って本制御による燃料供給の停止が行われることを防止できるという効果がある。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図2は、本発明の一実施例を示す直接噴射式内燃機関の断面図である。機関1では、スロットルバルブ2、サージタンク3、吸気マニホールド4および吸気バルブ5を介して吸気が行われ、直噴用インジェクタ6より燃焼室7に直接燃料が噴射供給される。また、点火プラグ8は、点火のための電極を燃焼室7内に臨ませて設けられている。
【0023】
機関1の運転状態を検出する手段として、スロットルバルブ2の上流に設けられて吸入空気量を計測するエアフローメータ9、機関1のクランク角位置を計測する図示しないクランク角センサ(図示せず)、等が設けてある。クランク角センサはクランク軸あるいはこれと連動して回転するカム軸に直接あるいはギアを介して間接的に接続され、クランク角位置(クランク角度)や、機関1の回転数を算出する。
【0024】
また、供給燃料の燃圧を検出する燃圧センサ10を備え、空燃比は直噴用インジェクタ6により燃料噴射量を調整することにより制御する。この他、エンジンの冷却水温を計測する水温センサ11や、排気中の酸素濃度を計測するO2 センサ12等を備えている。
外部との情報の入出力、種々の演算は、図3に示されるマイクロコンピュータを中心とする回路で実現される。入力ポート13には、前述のエアフローメータ9をはじめとした各種センサが接続されており、それらの情報が入力される。A/D変換器14では、入力ポート13を介して各種センサから得られた信号のうち、アナログ信号がコンピュータで扱えるようにA/D変換される。そして、CPU15は入力データに基づき所定の演算を実行し、その結果は出力ポート16から外部の機器を駆動・制御するための信号として出力される。
【0025】
また、ROM17は後述する制御プログラムや各種データ等をあらかじめ記憶し、RAM18はプログラム実行中に一時的に情報の記憶を行うものである。
前述した従来の筒内直接噴射式内燃機関では、始動時の燃料供給量は水温等に基づいて決定されるが、燃料供給を開始するサイクルは一般に固定されている。また、筒内直接噴射式内燃機関では、短時間に燃料を微粒化して供給するために燃料を高圧にする必要があり、燃費や効率を考慮してカム軸等で駆動する機械式の高圧燃料ポンプを用いている。
【0026】
よって、燃料を供給して機関を始動するためには、まず、ポンプが高圧の燃料を吐出する必要がある。また、ポンプが回転して高圧の燃料を吐出するためには、機関が所定速度で回転していなければならない。
ここで、バッテリの電圧が低い等の理由により始動時の機関の回転数が低く、しかも、低温時であるために多めの燃料を供給しなければならない場合には、低い燃圧で多量の燃料を供給しようとするため、結果的に燃圧がさらに低下し、供給量や燃料の微粒化が不十分となる。これにより、始動時の燃焼が悪化し、最悪の場合には失火を生じて、排気や始動性の悪化につながる場合がある。
【0027】
いま、筒内直接噴射式内燃機関において、始動時に吸気行程で燃料噴射を行う場合を考える。一般に、吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングは、図4のように設定されている。
ここで、吸気行程の初期には排気バルブが開いており、燃料供給を行うと燃料はそのまま排気される可能性があるために燃料供給はできない。また、吸気行程前半も、ピストンがあまり下がっておらず、燃料供給を行うと燃料がピストンに付着して霧化が不十分となり排気を悪化させる可能性がある。一方、吸気バルブが閉じる直前に燃料供給を行うと、ピストンが上昇を開始し、混合気が吸気ポート側へ押し戻されてしまう可能性がある。よって、燃料供給を行うクランク角は、図4の「燃料供給可能区間」のような範囲を選択することが望ましい。
【0028】
一般に、燃料供給量は、燃料供給雰囲気圧力(この場合、筒内圧力)と燃圧との差圧と、燃料供給時間との積で決定される。ここで、始動時の筒内圧力はほぼ大気圧であることから、燃料供給量Ti が一定の場合、燃圧Pfuelと燃料供給時間Tpulse との関係は図5のようになる。また、その時の機関回転数Nと、図4の燃料供給可能区間とから、燃料供給が可能な時間の上限値T1 が算出でき、燃料供給量をTi1とすると、図5の関係により、そのときに燃料供給量Ti1を供給するのに必要な燃圧の下限値P1 が求められる。
【0029】
また、機関回転数Nが低く、燃料供給時間を長くとれる場合であっても、燃圧はいくら低くてもよいわけではなく、供給燃料を微粒化するのに最低限必要な燃圧がある。そこで、これを考慮する場合には、図5から求めた燃圧下限値にさらに補正を行う必要がある。あるいは、図5に示すように、あらかじめ燃圧下限値の下限リミッタを設けてもよい。
【0030】
図6は、筒内への燃料供給を行わない場合の、燃料ポンプによる始動時の燃圧上昇特性を示したものであり、時間の経過とともに順調に燃圧が上昇している。しかし、実際には、燃料供給を行うと燃圧の低下が生じ、前述の燃圧下限値P1 を下回った場合には、燃料供給量が不足することになる。
以下に、4気筒の筒内直接噴射式内燃機関において、機関2回転につき燃料ポンプが4回の吐出を行うものを用いた場合を例に説明する。すべて、バッテリの状態、始動時のクランキング回転数および燃料供給時間の上限値T1 は同一とする。また、図5を参照し、高温時の燃料供給量をTi1とし(燃圧下限値はP1 )、低温時の燃料供給量をTi2(燃圧下限値はP2 )とする。直噴であるにもかかわらず温度によって始動時の燃料供給量が異なるのは、例えば低温時は供給燃料がシリンダからクランクケースに掻き落とされる量が多いために燃焼に必要な量以上の燃料を供給しなければならないのに対し、高温時はクランクケースへかき落とされる燃料はほとんどないため、燃焼に必要な量のみを供給すればよいからである。また、温度によって空気密度が異なるため必要な燃料量が異なることも理由としてあげられる。
【0031】
高温で燃料供給量が相対的に少ないTi1の場合は、図7に示すように最初に吸気行程をむかえる気筒(#1気筒)から燃料噴射パルスを出力しても、燃圧Pfuelはそれほど大きく低下せず、#1気筒が初爆を生じる前でも燃圧下限値P1 を下回ることはなく、以降の気筒(#3〜)への燃料供給も順調に行われるため、回転数Nは速やかに上昇し目標回転数へ到達する。
【0032】
これに対し、低温で燃料供給量が比較的多いTi2の場合には、図8に示すように、最初に吸気行程をむかえる気筒(#1気筒)に燃料供給を行うと燃圧が低下して燃圧下限値P2 を下回ってしまい、#1気筒が初爆を生じるまでの各気筒(#3、#4気筒)の燃料供給量が不足してしまう場合がある。その結果、初爆が生じてもそれらの気筒(#1、#3、#4気筒)の燃料供給量が不足しているため燃焼は悪化し、回転数の上昇も遅く、始動性が悪くなり、同時に排気も悪化する。
【0033】
しかし、このような場合、#1気筒に燃料供給を行う前に、燃料供給による燃圧変化を高圧燃料ポンプの特性、燃圧センサの出力、燃温センサの出力等からあらかじめ推定し、燃料供給の可否を判断することで、前述のような不都合を回避することができる。すなわち、図9に示すように、燃圧下限値P2 を下回ると推定された場合、#1気筒への燃料供給を行わずに燃圧の上昇を待つようにする。そして、つぎの#3気筒への供給前に再度燃料供給の可否の判断を行い、#3気筒に燃料供給を行っても燃圧が燃圧下限値P2 を下回らないと判断したら#3気筒から燃料供給を開始する。このようにすれば、燃焼の悪化、あるいは失火による排気の悪化を防止することができ、結果的に、低い燃圧で最初の気筒から燃料供給を行った場合よりも速やかに目標回転数へ到達することも可能となる。
【0034】
このような処理を行う第1の実施例について以下に説明する。
図10は、運転状態を検出するルーチンであり、運転状態検出手段Aに相当する。ここでは一定時間(10 ms )毎に実行されるものとするが、バックグランドジョブ等の異なるタイミングで実行されるものとしてもよい。
ステップ1001(図中S1001と示す、以下同様)ではクランク角センサの出力を読み込む。ステップ1002では、ステップ1001で読み込んだデータから現在のクランク角を検出する。そして、ステップ1003では、ステップ1001で読み込んだデータから機関の回転数N rpm を算出して、このルーチンを終了する。
【0035】
図11は、燃料供給量を算出するルーチンであり、燃料供給量演算手段Bに相当する。これは、クランク角センサから180 CA° 毎に出力されるリファレンス信号に同期して実行される。
ステップ1101では水温センサ11から水温Tw を読み込み、ステップ1102では、図17に示すようなテーブルから、前段で読み込んだ現在の水温Tw に対応する始動時の燃料供給量Ti の値を読み込んで(例えば、水温がTw1であった場合燃料供給量はTi1)、このルーチンを終了する。
【0036】
図12は、燃圧の下限値を算出するルーチンで、リファレンス信号毎に実行される。これが、燃圧下限値演算手段Cに相当する。
ステップ1201では、図4に示す所定の燃料供給可能区間Cpulse °CA を読み込み、ステップ1202では、図10のステップ1003で算出した回転数Nを読み込む。ステップ1203では、読み込んだCpulse とNとから、次式により燃料供給時間の上限値T1 を演算する。
【0037】
T1 =Cpulse ×1000/(6×N) ms
続くステップ1204では、ステップ1203で演算したT1 と、図11のステップ1102で読み込んだ燃料供給量とに基づき、図5に示すようなテーブルから燃圧下限値Pを算出して、終了する。いま、燃料供給量がTi1ならば、図5より燃圧下限値はP1 となる。
【0038】
図13は、燃圧の推定を行うルーチンで、リファレンス毎に実行される。これが、燃圧推定手段Dに相当する。ここで、図18はクランク角に対応した燃料ポンプの燃圧上昇特性であるが、これは実験等により既知であることを前提とする。
ステップ1301では、前回の燃圧推定値Pest を読み込む。但し、始動後の最初のリファレンスの場合は前回の推定値が存在しないため、始動時のクランク角と図18の特性の一部とに基づき、前回の燃圧推定値Pest を作り出すものとする。
【0039】
ステップ1302では、図20に示すように、その後クランク角が180 CA ° 進む間の高圧燃料ポンプによる燃圧Ppumpの推移を、ステップ1301で読み込んだ前回の燃圧推定値の最終値を初期値として、図18の特性から推定する。続くステップ1303では、図11のルーチンで求めた燃料供給量Ti1を読み込み、ステップ1304では、この燃料供給量Ti1と1302で推定した高圧燃料ポンプの燃圧Ppumpとに基づき、図5の関係から燃料供給時間Tpulse を算出する。
【0040】
ステップ1305では、その燃料供給時間Tpulse のパルスを出力したときの燃圧低下割合を、実験等であらかじめ調べてある特性から算出する。燃料噴射パルス幅が同一であるとき、燃圧が高い場合は多くの燃料が噴射されて燃圧が大きく低下するが、燃圧が低い場合には少量の燃料しか供給されないため、燃圧の低下量も小さいので、燃圧と燃圧低下量との割合はどちらの場合も結局同一になると考えられる。このため、燃料供給時間Tpulse と燃圧低下割合とが単純に比例する図19に示すようなテーブルを用いることができる。
【0041】
ステップ1306では、ステップ1302で推定したポンプの燃圧Ppump(図20)とステップ1305で求めた燃圧値低下割合とから、燃料供給時の燃圧の推移Pdownを、図21に示すように推定して、このルーチンを終了する。
図14は、燃料供給開始気筒の判断を行うルーチンで、リファレンス毎に実行される。これが、燃料供給気筒判断手段Eに相当する。
【0042】
ステップ1401では、図13のルーチンで推定した燃料供給時の低下した燃圧値Pdownを読み込み、ステップ1402では、図12のルーチンで算出した燃圧下限値P1 を読み込む。次のステップ1403では両者を比較し、推定燃圧値Pdownが燃圧下限値P1 と同じかあるいは大きい場合(Pdown≧P1 )はステップ1404へ進み、燃料供給タイミングが来る気筒へ予定通りに燃料を供給することを決定し、ステップ1405で燃料供給時間Tpulse の噴射パルスを設定し、ステップ1406でPdownをPest に代入し終了する。
【0043】
一方、ステップ1403で推定燃圧値Pdownが燃圧下限値P1 よりも小さい場合(Pdown<P1 )はステップ1407へ進み、つぎに燃料供給タイミングが来る気筒への供給を中止して燃料供給を延期することを決定し、ステップ1408で、Pest に燃料供給を行わなかった場合の推定燃圧値Ppumpを代入し、終了する。
以上の処理により、始動時の燃料供給量Ti1と回転数Nとに基づき、燃焼の悪化や失火等を発生させることなく、そのときの状態に応じて確実に機関を始動することが可能となる。
【0044】
図11〜図14のルーチンはすべてリファレンスジョブであるが、これらのルーチンは図の昇順に順次実行されるものとする。また、本制御は始動時から実行し、最初の燃料供給を行った後、所定時間(例えば5 s )あるいは所定燃焼サイクル(例えば50燃焼サイクル)経過後、実行を終了する。
次に、第2の実施例を示す。
【0045】
第1の実施例では、図12のステップ1204で燃圧下限値P1 を算出する際に特に制限を設けなかった。しかし、燃料供給量が少ないときや回転数が低く燃料供給時間が長くとれる場合などに燃圧下限値が非常に低く算出され、極めて低い燃圧を許容してしまい、燃料の微粒化が不十分になる可能性がある。
この点を補うため、燃圧下限値の最低値を制限する下限リミッタを設け、算出した燃圧下限値を補正するようにしてもよい。この下限リミッタの値は、図22に示すような機関回転数Nと燃料供給量Ti とから定まるマップ値としてもよいし、図5に示すように運転条件によらず一定の値としてもよい。
【0046】
この場合、燃圧下限値演算手段Cとして、図12のルーチンに代えて図15のルーチンを用いる。図15のルーチンはリファレンス毎に実行され、ステップ1501〜1504で第1の実施例と同様にして燃圧下限値P1 を算出した後、ステップ1505で下限リミッタによる補正を行う。これが燃圧下限値補正手段に相当する。
これにより、燃料供給量Ti が少ないときや回転数Nが低い場合でも燃圧下限値P1 が極端に低くなることはなく、燃料が十分に微粒化されるため、燃焼の悪化や失火を防止できる。
【0047】
第3の実施例を示す。
第1の実施例では、図20の推定燃圧値Ppumpを推定する際に、前回の推定値に基づいて今後の推定を行っていたが、前回の燃圧データは燃圧センサ10による実測値を用い、今後の燃圧を推定する際には前回の推定値と前回の実測値から補正計数を算出して図18の燃圧上昇特性に補正を行い、それを用いて今後の推定を行うようにしてもよい。
【0048】
この場合、燃圧推定手段Dとして、第1の実施例の図13のルーチンに代えて、図16のルーチンを用いる。図16のルーチンはリファレンス毎に実行される。
ステップ1601では、図23に示すような前回の所定期間(リファレンス間)の燃圧センサ検出値Psen を読み込み、続くステップ1602ではそれらセンサ検出値Psen に対応する前回用いた燃圧推定値Pest を読み込む。ステップ1603では、ステップ1601とステップ1602とで読み込んだデータから燃圧推定値の補正係数αを算出する。具体的には、それぞれの平均値の比として、次式によって補正係数αを求る。
【0049】
α=Ave(Psen )/Ave(Pest )
ステップ1604では、第1の実施例と同様に図18の特性から高圧燃料ポンプによる燃圧Ppumpを推定し、ステップ1605では、ステップ1603で算出した補正係数αにより推定値Ppumpを次式により補正し、P'pump を得る。
P'pump = Ppump×α
以後、ステップ1606からステップ1609の各ステップでは、この補正後の推定値P'pump を用いて第1の実施例の図13の手続きと同様に演算し、燃料供給を行った場合の低下した燃圧値Pdownを図23のように推定して、このルーチンを終了する。
【0050】
これにより、燃料供給を行った場合に燃圧値がどのように変化するかをより正確に推定できるようになる。
本実施例では、燃圧推定値の補正係数αを算出するのに、前回の燃圧推定値列の平均値Ave(Pest )とセンサ出力列の平均値Ave(Psen )との比を用いたが、これは、所定のクランク角におけるデータのみから計算してもよい。また、ここでは前回燃焼分のデータのみを用いたが、過去数燃焼分のデータを用いて補正係数を求めてもよい。
【0051】
センサ出力に基づく補正は、燃料ポンプの特性Ppumpに対してのみならず、燃料供給時間Tpulse に対する燃圧低下割合の特性(図19)に対して行ってもよい。この場合、燃料供給を行ったときの燃圧低下割合をセンサ出力から検出し、このデータに基づいて補正値βを設定すればよい。
尚、本制御は第1の実施例と同様、始動時から実行し、最初の燃料供給を行った後、所定時間(例えば(5 s )あるいは所定燃焼サイクル(例えば50燃焼サイクル)経過したならば、実行を終了するものとする。
【0052】
また、本実施例でも、第2の実施例と同様にして燃圧下限値P1 に下限リミッタを設ければ、より正確に、燃料供給を行うか延期するかの判断を行うことができる。
第4の実施例を示す。
第1、第2の実施例では、図21の推定燃圧値を推定する際に、燃料ポンプの燃圧上昇特性Ppumpは全運転で同一としていた(図18)。しかし、機関が燃料の温度(以下、燃温という)を検知する燃温センサ19を備える場合には、燃温の違いに基づく燃料性状の微妙な変化による燃圧上昇特性の違いをあらかじめ実験的に調べておくことにより、そのときの燃温によってポンプの燃圧上昇特性をより正確に推定することが可能となる。
【0053】
この場合、燃圧推定手段Dとして、図13のルーチンに代えて図24のルーチンを用い、図18のテーブルに代えて図25のテーブルを用いる。図24のルーチンはリファレンス毎に実行され、ステップ2401で前回の燃圧推定値Pest を読み込んだ後、ステップ2402で燃温を読み込み、ステップ2403ではその燃温に基づいて、図25のデータからそのときの高圧燃料ポンプの燃圧推定値Ppumpを算出する。その後は、図13と同様にステップ2404〜2407により燃料供給時の低下燃圧値(Pdown)を推定する。
【0054】
ここで、第3の実施例に示したように燃圧センサ10を用いた構成の場合には、燃温の違いによる燃料ポンプの燃圧上昇特性の違いも燃圧センサ10の検出値に基づいて補正されていると考えられるため、図24および図25を用いる必要ない。
以上に示した各実施例では、機関1は4気筒で、燃料ポンプは機関2回転につき4回燃料を吐出するものとしたが、これに限られるものではなく、燃料ポンプの燃料吐出周期は、クランク角に対する燃圧の特性がわかっていれば、必ずしも機関回転と同一周期でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基本構成を示すブロック図
【図2】 本発明の一実施例の機関部分を示すシステム構成図
【図3】 本発明の一実施例の回路部分を示すシステム構成図
【図4】 吸気バルブ、排気バルブの開閉タイミングを表す図
【図5】 燃料供給量一定のときの燃圧と燃料供給時間の関係を表す図
【図6】 燃料ポンプによる燃圧上昇過程を表す図
【図7】 始動時の燃料供給量が少ない場合の、燃圧と回転数との変化を表す図
【図8】 始動時の燃料供給量が多い場合の、燃圧と回転数との変化を表す図
【図9】 始動時の燃料供給量が多い場合に、本発明の方法を適用したときの燃圧と回転数との変化を表す図
【図10】 運転状態検出の手続きを表すフローチャート
【図11】 燃料供給量演算の手続きを表すフローチャート
【図12】 燃圧の下限値を算出する手続きを表すフローチャート
【図13】 燃圧を推定する手続きを表すフローチャート
【図14】 燃料供給をするか否かの判断の手続きを表すフローチャート
【図15】 燃圧の下限値を算出する第2の手続きを表すフローチャート
【図16】 燃圧を推定する第2の手続きを表すフローチャート
【図17】 始動時の水温と燃料供給量との関係を表す図
【図18】 クランク角に対する、燃料ポンプによる燃圧上昇の特性を表す図
【図19】 燃料噴射パルス幅と燃圧低下幅の関係を表す図
【図20】 燃料ポンプによる燃圧変化の推定の様子を表す図
【図21】 燃料ポンプによる燃圧変化と、燃料供給による燃圧低下との両者の影響を考慮した、燃圧変化の推定の様子を表す図
【図22】 下限リミッタマップの一例を表す図
【図23】 燃圧センサを備えている場合に、燃料ポンプによる燃圧変化と、燃料供給による燃圧低下の両者の影響を考慮した、燃圧変化の推定の様子を表す図
【図24】 燃圧を推定する第3の手続きを表すフローチャート
【図25】 燃温が異なる場合の、クランク角に対する、燃料ポンプによる燃圧上昇の特性を表す図
【符号の説明】
1 機関
2 スロットルバルブ
3 サージタンク
4 吸気マニホールド
5 吸気バルブ
6 直噴用インジェクタ
7 燃焼室
8 点火プラグ
9 エアフローメータ
10 燃圧センサ
19 燃温センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine such as an automobile, and more particularly to a control device for a direct injection type internal combustion engine having a direct injection injector that directly injects fuel into a cylinder at a high pressure.
[0002]
[Prior art]
In a direct injection type internal combustion engine, it is desirable to supply the fuel after the fuel pressure (hereinafter referred to as fuel pressure) becomes high in consideration of atomization of the fuel so that the engine is surely started at the time of starting. For this reason, conventionally, high fuel pressure is generated using a mechanically driven high-pressure fuel pump in consideration of fuel efficiency and efficiency.
[0003]
However, when the engine is started, this high-pressure fuel pump becomes a load, and the increase in engine speed is delayed, and consequently the increase in fuel pressure is also delayed.Therefore, if fuel supply is made after waiting for the fuel pressure to rise sufficiently, the result is In some cases, engine start-up may be delayed. Also, if the fuel supply is made too early with the fuel pressure insufficient to speed up the start, the fuel supply amount may be insufficient depending on the operating conditions, resulting in poor combustion or misfire, leading to deterioration of exhaust and startability.
[0004]
In order to avoid such inconvenience, Japanese Patent Laid-Open No. 4-311637 discloses that in an internal combustion engine equipped with a direct injection injector, when the engine speed at the start is lower than a predetermined value, at the end of the compression stroke. Start the supply of fuel so that the injected fuel is stratified around the spark plug, and if the engine speed is higher than the predetermined value, supply the fuel when the exhaust valve closes. A technique for burning so as to form a uniform air-fuel mixture in the combustion chamber is disclosed. This is intended to realize a rapid increase in the engine speed without deteriorating exhaust and starting performance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a control apparatus for a conventional direct injection type internal combustion engine, attention is paid only to the number of revolutions at the time of starting the engine, the fuel supply amount and the state of the fuel pressure are not taken into consideration, and the starting is started. The first fuel supply is always started in a predetermined cycle.
For this reason, when the fuel supply start cycle is set early, if the fuel pressure is low, the supply amount may be insufficient, and exhaust may deteriorate due to poor combustion or misfire. If it is set late, there is a problem that it takes more time than necessary to start the engine even under good conditions where the temperature is high and the engine can be started quickly.
[0006]
In view of such conventional problems, the present invention is based on the rotational speed at the time of engine start, the amount of fuel supply, the fuel pressure increase characteristic of the fuel pump, the fuel pressure detection value, the fuel temperature detection value, etc. Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a direct injection type internal combustion engine that can control the fuel supply start cycle variably and can start the fuel supply from the optimum cycle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention waits for a sufficient increase in fuel pressure under conditions where it is necessary to supply a large amount of fuel at the start, such as at low temperatures, and the engine speed is low and the fuel pressure rises slowly. The basic principle is to prevent exhaust and deterioration of startability by supplying fuel. On the other hand, under conditions where only a small amount of fuel is required at start-up, such as at high temperatures, and the engine speed is high and the fuel pressure rises quickly, the engine can be started quickly by starting fuel supply at a relatively fast cycle. Is realized.
[0008]
Specifically, in the invention according to claim 1, in a control apparatus for a direct injection type internal combustion engine in which fuel is directly injected into a cylinder at a high pressure by a direct injection injector, as shown in FIG. An operation state detection means A for detecting an operation state, a fuel supply amount calculation means B for calculating a fuel supply amount at the time of starting the engine, a detection result of the operation state detection means, and a calculation result of the fuel supply amount calculation means Based on the fuel pressure lower limit calculation means C for calculating the lower limit value of the fuel pressure required at the start, the detection result of the operating state detection means, and the calculation result of the fuel supply amount calculation means A fuel pressure estimator D for estimating a change in fuel pressure when the fuel pressure is detected, a fuel supply for determining a cylinder to start fuel supply at startup based on the calculation result of the fuel pressure lower limit value calculator and the estimation result of the fuel pressure estimator Open Characterized in that it is configured to include a cylinder determining means E, a.
[0009]
  In the invention according to claim 2,The fuel pressure estimating means D preliminarily estimates a change in fuel pressure due to fuel supply before supplying fuel.
  In the invention according to claim 3,The fuel pressure estimation means D calculates the fuel pressure after fuel supply from the crank angle detected by the operating state detection means A, the fuel supply amount calculated by the fuel supply amount calculation means B, and the characteristics of the known fuel pump. It is characterized by estimating changes.
[0010]
  In the invention according to claim 4, the predetermined fuel pump characteristic is a fuel pressure increase characteristic of a fuel pump corresponding to a crank angle.
  Also,Claim 5In the invention according to claim 1, the fuel pressure estimating means includesCrank angle sensor 180 ° CA For each reference signal output every time, the transition of the fuel pressure is estimated,The fuel pressure estimated based on the previous fuel pressure estimated value with the final value of the previous fuel pressure estimated value as the initial value, and the fuel pressure decrease amount calculated based on the fuel supply time calculated from the estimated fuel pressure and the fuel supply amount, From this, it is characterized by estimating the transition of the fuel pressure.
  Also,Claim 6In the invention according toWhen estimating the initial fuel pressure after starting, the initial value is the crank angle at starting,Fuel pressure increase characteristics of pre-stored fuel pumpWhenIt is calculated | required by.
  Also,Claim 7In the present invention, the operating state detection means A detects the crank angle of the engine by a crank angle sensor installed in the internal combustion engine, and calculates the engine speed based on the crank angle sensor. And
  Also,Claim 8In the invention according to the present invention, the fuel supply amount calculation means B determines the fuel supply amount at the time of starting the engine from a predetermined table based on the coolant temperature of the engine.
  Also,Claim 9In the invention according to the above, the fuel pressure lower limit calculating means C includes a maximum time during which fuel can be calculated, which is calculated based on a crank angle section in which fuel can be supplied and an engine speed detected by the operating state detecting means, From the fuel supply amount calculated by the fuel supply amount calculation means B, a lower limit value of the fuel pressure required to finish supplying the fuel supply amount within the maximum time is calculated from a predetermined table. Features.
[0011]
  Also,Claim TenIn the invention according to the present invention, the fuel pressure lower limit value calculating means C includes a limiter for limiting the minimum value of the fuel pressure lower limit value, and includes a fuel pressure lower limit value correcting means for correcting the calculated lower limit value of the fuel pressure. Features.
[0012]
  Also,Claim 11In the invention according to the invention, the internal combustion engine includes a fuel pressure sensor that detects a fuel pressure, while the fuel pressure estimation means D is calculated by the crank angle detected by the operating state detection means A and the fuel supply amount calculation means B. A change in the fuel pressure is estimated from the fuel supply amount, the characteristics of the known fuel pump, and the output of the fuel pressure sensor.
[0013]
  Also,Claim 12In the present invention, the internal combustion engine includes a fuel temperature sensor for detecting a fuel temperature, while the fuel pressure estimating means D is calculated by the crank angle detected by the operating state detecting means A and the fuel supply amount calculating means B. The fuel pressure change is estimated from the supplied fuel amount, the characteristics of the known fuel pump, and the output of the fuel temperature sensor.
[0014]
  Also,Claim 13In the invention according to the present invention, the fuel supply start cylinder determination means E includes the estimated value of the fuel pressure after the fuel supply calculated by the fuel pressure estimation means D and the fuel pressure lower limit value calculated by the fuel pressure lower limit value calculation means C. If the estimated fuel pressure is equal to or greater than the lower limit of fuel pressure, fuel is supplied to the cylinder at which the fuel supply timing has been reached, and if the estimated fuel pressure is smaller than the lower limit of fuel pressure, fuel is supplied. It is characterized in that the cylinder which starts the fuel supply is determined by performing the same processing at the next fuel supply timing without performing the supply.
[0015]
  Also,Claim 14The invention according to the present invention is characterized in that the present control is terminated when a predetermined period elapses after the engine is started.
[0016]
【The invention's effect】
In the present invention, using the engine speed, the fuel supply amount, the fuel pressure increase characteristic due to the characteristics of the fuel pump, the fuel pressure detection value, the fuel temperature detection value, etc. The cycle is variably controlled. As a result, when it is necessary to supply a large amount of fuel at start-up, such as at low temperatures, and when the engine speed is low and the fuel pressure rises slowly, the fuel supply must be waited for the fuel pressure to rise sufficiently. By doing so, there is an effect that deterioration of exhaust can be prevented. Also, under conditions where only a small amount of fuel is required at start-up, such as at high temperatures, and where the engine speed is high and the fuel pressure rises quickly, fuel supply is started at a relatively fast cycle to achieve quick engine start-up. As a result, it is possible to prevent the deterioration of exhaust and the startability due to the deterioration of combustion or misfire.
[0017]
  That is, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to determine the fuel supply start timing at start-up in the direct injection type internal combustion engine, and to prevent deterioration of combustion, exhaust deterioration due to misfire, and start-up delay. There is an effect.
  Moreover, Claim 3Claim 6According to the present invention, since the change in the fuel pressure is estimated from the characteristics of the fuel pump known in advance, there is an effect that the fuel pressure can be estimated easily and accurately.
  Also,Claim 7According to the present invention, it is possible to easily and accurately detect the operating state of the engine, and it is possible to perform accurate control based on this.
[0018]
  Also,Claim 8According to the present invention, there is an effect that the fuel supply amount at the start can be easily calculated.
  Also,Claim 9According to the invention, since the optimum fuel pressure lower limit value is calculated based on the fuel supply amount and the engine speed, even when the fuel supply amount and the engine speed at the start are different, exhaust and startability are deteriorated. There is an effect that can be prevented.
[0019]
  Also,Claim TenAccording to the invention, the correction is performed by limiting the minimum value of the fuel pressure lower limit value, so that even when the fuel supply amount is small and the engine speed is slow, the atomization of the fuel becomes insufficient. As a result, the exhaust and startability can be prevented from deteriorating.
[0020]
  Also,Claim 11According to the invention, the fuel pressure is estimated more accurately by using the output value of the fuel pressure sensor to estimate the change in the fuel pressure when the fuel is supplied to the cylinder where the fuel supply timing comes next time. There is an effect that can be.
  Also,Claim 12According to the present invention, there is an effect that the fuel pressure can be accurately estimated even when the fuel property changes due to the difference in the fuel temperature and the fuel pressure increase characteristic of the fuel pump changes.
[0021]
  Also,Claim 13According to the invention, there is an effect that fuel supply can be performed well and reliably by preventing the fuel pressure after fuel supply from falling below the fuel pressure lower limit value.
  Also,Claim 14According to the present invention, since the execution of this control is limited to a predetermined period after the start, there is an effect that it is possible to prevent the fuel supply from being accidentally stopped during the normal operation after the start. is there.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a direct injection internal combustion engine showing an embodiment of the present invention. In the engine 1, intake is performed through the throttle valve 2, the surge tank 3, the intake manifold 4, and the intake valve 5, and fuel is directly injected from the direct injection injector 6 into the combustion chamber 7. The spark plug 8 is provided with an electrode for ignition facing the combustion chamber 7.
[0023]
As means for detecting the operating state of the engine 1, an air flow meter 9 provided upstream of the throttle valve 2 for measuring the intake air amount, a crank angle sensor (not shown) for measuring the crank angle position of the engine 1, Etc. are provided. The crank angle sensor is directly or indirectly connected to the crankshaft or a camshaft that rotates in conjunction with the crankshaft, and calculates the crank angle position (crank angle) and the rotational speed of the engine 1.
[0024]
Further, a fuel pressure sensor 10 for detecting the fuel pressure of the supplied fuel is provided, and the air-fuel ratio is controlled by adjusting the fuel injection amount by the direct injection injector 6. In addition to this, a water temperature sensor 11 that measures the engine coolant temperature and an O that measures the oxygen concentration in the exhaust gas.2A sensor 12 and the like are provided.
Input / output of information with the outside and various operations are realized by a circuit centered on the microcomputer shown in FIG. Various sensors such as the above-described air flow meter 9 are connected to the input port 13, and information thereof is input. The A / D converter 14 performs A / D conversion so that an analog signal among signals obtained from various sensors via the input port 13 can be handled by a computer. The CPU 15 executes a predetermined calculation based on the input data, and the result is output from the output port 16 as a signal for driving and controlling an external device.
[0025]
The ROM 17 stores a control program and various data described later in advance, and the RAM 18 temporarily stores information during program execution.
In the above-described conventional direct injection type internal combustion engine, the fuel supply amount at the start is determined based on the water temperature or the like, but the cycle for starting the fuel supply is generally fixed. In addition, in a direct injection type internal combustion engine, it is necessary to increase the pressure of the fuel in order to atomize and supply the fuel in a short time, and a mechanical high pressure fuel that is driven by a camshaft or the like in consideration of fuel efficiency and efficiency. A pump is used.
[0026]
Therefore, in order to start the engine by supplying fuel, it is first necessary for the pump to discharge high-pressure fuel. In addition, in order for the pump to rotate and discharge high-pressure fuel, the engine must be rotating at a predetermined speed.
Here, when the engine speed at the start is low due to a low battery voltage, etc., and when a large amount of fuel must be supplied because the temperature is low, a large amount of fuel is supplied at a low fuel pressure. Since it tries to supply, as a result, a fuel pressure falls further and supply amount and atomization of fuel become inadequate. As a result, combustion at the time of start-up deteriorates, and in the worst case, misfire occurs, leading to deterioration of exhaust and startability.
[0027]
Now, let us consider a case in which fuel injection is performed in the intake stroke at the time of starting in a direct injection type internal combustion engine. In general, the opening and closing timings of the intake valve and the exhaust valve are set as shown in FIG.
Here, the exhaust valve is open at the initial stage of the intake stroke, and if the fuel is supplied, the fuel may be exhausted as it is, so that the fuel cannot be supplied. Also, in the first half of the intake stroke, the piston is not lowered so much, and if fuel is supplied, the fuel may adhere to the piston, resulting in insufficient atomization and deterioration of exhaust. On the other hand, if fuel is supplied immediately before the intake valve is closed, the piston starts to rise, and the air-fuel mixture may be pushed back to the intake port side. Therefore, it is desirable to select a range such as the “fuel supply available section” in FIG.
[0028]
Generally, the fuel supply amount is determined by the product of the differential pressure between the fuel supply atmospheric pressure (in this case, the cylinder pressure) and the fuel pressure and the fuel supply time. Here, since the in-cylinder pressure at the time of starting is substantially atmospheric pressure, when the fuel supply amount Ti is constant, the relationship between the fuel pressure Pfuel and the fuel supply time Tpulse is as shown in FIG. Further, the upper limit value T1 of the fuel supply time can be calculated from the engine speed N at that time and the fuel supply available section of FIG. 4, and if the fuel supply amount is Ti1, then the relationship shown in FIG. The lower limit value P1 of the fuel pressure necessary for supplying the fuel supply amount Ti1 to the fuel is obtained.
[0029]
Even if the engine speed N is low and the fuel supply time can be extended, the fuel pressure is not necessarily low, and there is a minimum fuel pressure required to atomize the supplied fuel. Therefore, when considering this, it is necessary to further correct the fuel pressure lower limit value obtained from FIG. Alternatively, as shown in FIG. 5, a lower limiter for the fuel pressure lower limit value may be provided in advance.
[0030]
FIG. 6 shows the fuel pressure increase characteristic at the time of start by the fuel pump when the fuel supply to the cylinder is not performed, and the fuel pressure increases smoothly with the passage of time. However, in actuality, when fuel is supplied, the fuel pressure is lowered. When the fuel pressure is lower than the above-described fuel pressure lower limit P1, the fuel supply amount becomes insufficient.
In the following, an example will be described in which a four-cylinder direct injection internal combustion engine is used in which the fuel pump discharges four times per two engine revolutions. In all cases, the state of the battery, the cranking rotation speed at start-up, and the upper limit value T1 of the fuel supply time are the same. Further, referring to FIG. 5, the fuel supply amount at high temperature is Ti1 (fuel pressure lower limit is P1), and the fuel supply amount at low temperature is Ti2 (fuel pressure lower limit is P2). Despite direct injection, the amount of fuel supplied at start-up differs depending on the temperature.For example, at low temperatures, the amount of fuel supplied is scraped off from the cylinder to the crankcase. This is because, while it has to be supplied, there is almost no fuel scraped off into the crankcase at high temperatures, so only the amount necessary for combustion needs to be supplied. Another reason is that the amount of fuel required differs because the air density varies with temperature.
[0031]
In the case of Ti1 where the fuel supply amount is relatively small at high temperature, even if the fuel injection pulse is output from the cylinder (# 1 cylinder) that first takes the intake stroke as shown in FIG. 7, the fuel pressure Pfuel decreases so much. In addition, even before the first explosion of cylinder # 1, the fuel pressure lower limit value P1 is not fallen, and the fuel supply to the subsequent cylinders (# 3) is smoothly performed. Reach the speed.
[0032]
On the other hand, in the case of Ti2 at a low temperature and a relatively large amount of fuel supply, as shown in FIG. 8, when fuel is supplied to the cylinder (# 1 cylinder) that first takes the intake stroke, the fuel pressure decreases and the fuel pressure There are cases where the fuel supply amount of each cylinder (# 3, # 4 cylinder) until the first explosion of the # 1 cylinder falls below the lower limit value P2 is insufficient. As a result, even if the first explosion occurs, the fuel supply amount of those cylinders (# 1, # 3, # 4 cylinders) is insufficient, so the combustion deteriorates, the increase in the rotational speed is slow, and the startability deteriorates. At the same time, the exhaust also gets worse.
[0033]
However, in such a case, before supplying fuel to the # 1 cylinder, the fuel pressure change due to the fuel supply is estimated in advance from the characteristics of the high-pressure fuel pump, the output of the fuel pressure sensor, the output of the fuel temperature sensor, etc. Can be avoided. That is, as shown in FIG. 9, when it is estimated that the fuel pressure is lower than the lower limit P2 of fuel pressure, the fuel pressure is not supplied to the # 1 cylinder but the fuel pressure is increased. Then, before the next supply to the # 3 cylinder, it is determined again whether or not the fuel can be supplied. If it is determined that the fuel pressure does not fall below the fuel pressure lower limit P2 even if the fuel is supplied to the # 3 cylinder, the fuel is supplied from the # 3 cylinder. To start. In this way, deterioration of combustion or exhaust deterioration due to misfire can be prevented, and as a result, the target rotational speed is reached more quickly than when fuel is supplied from the first cylinder at a low fuel pressure. It is also possible.
[0034]
A first embodiment for performing such processing will be described below.
FIG. 10 shows a routine for detecting the driving state, which corresponds to the driving state detecting means A. Here, it is executed at regular intervals (10 ms), but may be executed at different timings such as a background job.
In step 1001 (shown as S1001 in the figure, the same applies hereinafter), the output of the crank angle sensor is read. In step 1002, the current crank angle is detected from the data read in step 1001. In step 1003, the engine speed N rpm is calculated from the data read in step 1001, and this routine is terminated.
[0035]
FIG. 11 is a routine for calculating the fuel supply amount and corresponds to the fuel supply amount calculation means B. This is executed in synchronization with a reference signal output every 180 CA ° from the crank angle sensor.
In step 1101, the water temperature Tw is read from the water temperature sensor 11, and in step 1102, the value of the starting fuel supply amount Ti corresponding to the current water temperature Tw read in the previous stage is read from a table as shown in FIG. If the water temperature is Tw1, the fuel supply amount is Ti1), and this routine is terminated.
[0036]
FIG. 12 is a routine for calculating the lower limit value of the fuel pressure, and is executed for each reference signal. This corresponds to the fuel pressure lower limit calculation means C.
In step 1201, the predetermined fuel supply available section Cpulse ° CA shown in FIG. 4 is read, and in step 1202, the rotational speed N calculated in step 1003 of FIG. 10 is read. In step 1203, the upper limit value T1 of the fuel supply time is calculated from the read Cpulse and N by the following equation.
[0037]
T1 = Cpulse x 1000 / (6 x N) ms
In the following step 1204, the fuel pressure lower limit value P is calculated from the table shown in FIG. 5 based on T1 calculated in step 1203 and the fuel supply amount read in step 1102 in FIG. If the fuel supply amount is Ti1, the fuel pressure lower limit is P1 from FIG.
[0038]
FIG. 13 is a routine for estimating the fuel pressure, and is executed for each reference. This corresponds to the fuel pressure estimation means D. Here, FIG. 18 shows the fuel pressure increase characteristic of the fuel pump corresponding to the crank angle, which is assumed to be known by experiments and the like.
In step 1301, the previous estimated fuel pressure value Pest is read. However, in the case of the first reference after the start, since the previous estimated value does not exist, the previous estimated fuel pressure value Pest is generated based on the crank angle at the time of start and a part of the characteristics of FIG.
[0039]
In step 1302, as shown in FIG. 20, the transition of the fuel pressure Ppump by the high-pressure fuel pump while the crank angle subsequently advances by 180 CA ° is used. The final value of the previous estimated fuel pressure value read in step 1301 is used as the initial value. Estimated from 18 characteristics. In the next step 1303, the fuel supply amount Ti1 obtained in the routine of FIG. 11 is read. In step 1304, the fuel supply amount Ti1 and the fuel pressure Ppump of the high-pressure fuel pump estimated by 1302 are used to supply the fuel from the relationship of FIG. The time Tpulse is calculated.
[0040]
In step 1305, the rate of decrease in fuel pressure when a pulse of the fuel supply time Tpulse is output is calculated from characteristics that have been examined in advance through experiments or the like. When the fuel injection pulse width is the same, when the fuel pressure is high, a lot of fuel is injected and the fuel pressure is greatly reduced, but when the fuel pressure is low, only a small amount of fuel is supplied, so the amount of decrease in fuel pressure is also small. The ratio between the fuel pressure and the fuel pressure decrease amount is considered to be the same in both cases. Therefore, it is possible to use a table as shown in FIG. 19 in which the fuel supply time Tpulse and the fuel pressure reduction rate are simply proportional.
[0041]
In step 1306, from the fuel pressure Ppump of the pump estimated in step 1302 (FIG. 20) and the fuel pressure value decrease ratio obtained in step 1305, the fuel pressure transition Pdown during fuel supply is estimated as shown in FIG. This routine ends.
FIG. 14 is a routine for determining the fuel supply start cylinder, and is executed for each reference. This corresponds to the fuel supply cylinder determination means E.
[0042]
In step 1401, the lowered fuel pressure value Pdown at the time of fuel supply estimated in the routine of FIG. 13 is read, and in step 1402, the fuel pressure lower limit value P1 calculated in the routine of FIG. 12 is read. In the next step 1403, the two are compared, and if the estimated fuel pressure value Pdown is equal to or greater than the fuel pressure lower limit value P1 (Pdown ≧ P1), the process proceeds to step 1404, and fuel is supplied as scheduled to the cylinder where the fuel supply timing comes. In step 1405, an injection pulse for the fuel supply time Tpulse is set. In step 1406, Pdown is substituted for Pest, and the process is terminated.
[0043]
On the other hand, if the estimated fuel pressure value Pdown is smaller than the fuel pressure lower limit value P1 in step 1403 (Pdown <P1), the process proceeds to step 1407, and then the fuel supply is stopped and the fuel supply is deferred. In step 1408, the estimated fuel pressure value Ppump when no fuel is supplied is substituted for Pest, and the process ends.
With the above processing, the engine can be reliably started according to the state at that time without causing deterioration of combustion or misfiring based on the fuel supply amount Ti1 at the time of starting and the rotational speed N. .
[0044]
The routines in FIGS. 11 to 14 are all reference jobs, but these routines are sequentially executed in ascending order in the figure. This control is executed from the start, and after the first fuel supply is performed, the execution ends after a predetermined time (for example, 5 s) or a predetermined combustion cycle (for example, 50 combustion cycles) has elapsed.
Next, a second embodiment is shown.
[0045]
In the first embodiment, there is no particular restriction when calculating the fuel pressure lower limit value P1 in step 1204 of FIG. However, the fuel pressure lower limit value is calculated to be very low when the fuel supply amount is small, or when the rotation speed is low and the fuel supply time can be long, which allows an extremely low fuel pressure, resulting in insufficient fuel atomization. there is a possibility.
In order to compensate for this, a lower limiter that limits the minimum value of the fuel pressure lower limit value may be provided to correct the calculated fuel pressure lower limit value. The value of the lower limiter may be a map value determined from the engine speed N and the fuel supply amount Ti as shown in FIG. 22, or may be a constant value regardless of the operating conditions as shown in FIG.
[0046]
In this case, the routine shown in FIG. 15 is used as the fuel pressure lower limit calculation means C instead of the routine shown in FIG. The routine shown in FIG. 15 is executed for each reference. After calculating the fuel pressure lower limit value P1 in steps 1501 to 1504 in the same manner as in the first embodiment, correction by the lower limiter is performed in step 1505. This corresponds to the fuel pressure lower limit correction means.
Thus, even when the fuel supply amount Ti is small or the rotational speed N is low, the fuel pressure lower limit value P1 does not become extremely low, and the fuel is sufficiently atomized, so that deterioration of combustion and misfire can be prevented.
[0047]
A third embodiment is shown.
In the first embodiment, when the estimated fuel pressure value Ppump in FIG. 20 is estimated, future estimation is performed based on the previous estimated value. However, the previous fuel pressure data uses the actually measured value by the fuel pressure sensor 10, When estimating the future fuel pressure, a correction factor may be calculated from the previous estimated value and the previous actual measured value to correct the fuel pressure increase characteristic in FIG. 18 and be used for future estimation. .
[0048]
In this case, as the fuel pressure estimating means D, the routine of FIG. 16 is used instead of the routine of FIG. 13 of the first embodiment. The routine of FIG. 16 is executed for each reference.
In step 1601, the fuel pressure sensor detected value Psen for the previous predetermined period (between references) as shown in FIG. 23 is read, and in the subsequent step 1602, the previously used fuel pressure estimated value Pest corresponding to the sensor detected value Psen is read. In step 1603, the correction coefficient α of the estimated fuel pressure value is calculated from the data read in steps 1601 and 1602. Specifically, the correction coefficient α is obtained by the following equation as the ratio of the average values.
[0049]
α = Ave (Psen) / Ave (Pest)
In step 1604, the fuel pressure Ppump by the high-pressure fuel pump is estimated from the characteristics of FIG. 18 as in the first embodiment. In step 1605, the estimated value Ppump is corrected by the following equation using the correction coefficient α calculated in step 1603. Get P'pump.
P'pump = Ppump x α
Thereafter, in each step from step 1606 to step 1609, the estimated value P′pump after correction is calculated in the same manner as in the procedure of FIG. 13 of the first embodiment, and the fuel pressure decreased when fuel is supplied. The value Pdown is estimated as shown in FIG. 23, and this routine is terminated.
[0050]
This makes it possible to estimate more accurately how the fuel pressure value changes when fuel is supplied.
In this embodiment, the ratio between the average value Ave (Pest) of the previous fuel pressure estimated value sequence and the average value Ave (Psen) of the sensor output sequence is used to calculate the correction coefficient α of the estimated fuel pressure value. This may be calculated only from data at a predetermined crank angle. Although only the previous combustion data is used here, the correction coefficient may be obtained using the past number of combustion data.
[0051]
The correction based on the sensor output may be performed not only on the fuel pump characteristic Ppump but also on the characteristic of the fuel pressure decrease rate with respect to the fuel supply time Tpulse (FIG. 19). In this case, the fuel pressure decrease rate when the fuel is supplied may be detected from the sensor output, and the correction value β may be set based on this data.
As in the first embodiment, this control is executed from the start and if a predetermined time (for example, (5 s) or a predetermined combustion cycle (for example, 50 combustion cycles) has elapsed after the initial fuel supply. , The execution shall be terminated.
[0052]
Also in this embodiment, as in the second embodiment, if a lower limiter is provided for the fuel pressure lower limit value P1, it is possible to more accurately determine whether to supply fuel or postpone fuel supply.
A fourth embodiment will be described.
In the first and second embodiments, when estimating the estimated fuel pressure value of FIG. 21, the fuel pump fuel pressure increase characteristic Ppump is the same in all operations (FIG. 18). However, if the engine is equipped with a fuel temperature sensor 19 that detects the temperature of the fuel (hereinafter referred to as the fuel temperature), the difference in fuel pressure increase characteristics due to subtle changes in the fuel properties based on the difference in fuel temperature is experimentally determined in advance. By examining this, it becomes possible to estimate the fuel pressure increase characteristic of the pump more accurately based on the fuel temperature at that time.
[0053]
In this case, as the fuel pressure estimation means D, the routine of FIG. 24 is used instead of the routine of FIG. 13, and the table of FIG. 25 is used instead of the table of FIG. The routine shown in FIG. 24 is executed for each reference. After reading the previous estimated fuel pressure value Pest in step 2401, the fuel temperature is read in step 2402, and in step 2403, based on the fuel temperature, the data shown in FIG. The estimated fuel pressure value Ppump of the high-pressure fuel pump is calculated. Thereafter, similarly to FIG. 13, the reduced fuel pressure value (Pdown) at the time of fuel supply is estimated by steps 2404 to 2407.
[0054]
Here, in the case of the configuration using the fuel pressure sensor 10 as shown in the third embodiment, the difference in the fuel pressure increase characteristic of the fuel pump due to the difference in the fuel temperature is also corrected based on the detected value of the fuel pressure sensor 10. 24 and 25 are not necessary.
In each of the embodiments described above, the engine 1 has four cylinders and the fuel pump discharges fuel four times per two rotations of the engine. However, the present invention is not limited to this, and the fuel discharge cycle of the fuel pump is as follows. If the characteristic of the fuel pressure with respect to the crank angle is known, it does not necessarily have the same cycle as the engine rotation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration diagram showing an engine portion of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a system configuration diagram showing a circuit portion of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the opening / closing timing of intake valves and exhaust valves.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between fuel pressure and fuel supply time when the fuel supply amount is constant.
FIG. 6 is a diagram showing the fuel pressure increase process by the fuel pump.
FIG. 7 is a graph showing changes in fuel pressure and rotation speed when the amount of fuel supplied at start-up is small
FIG. 8 is a graph showing changes in fuel pressure and rotational speed when the amount of fuel supplied at start-up is large
FIG. 9 is a graph showing changes in fuel pressure and rotation speed when the method of the present invention is applied when the amount of fuel supplied at start-up is large.
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for detecting an operating state.
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for calculating a fuel supply amount.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating the lower limit value of the fuel pressure.
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for estimating fuel pressure.
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure for determining whether or not to supply fuel.
FIG. 15 is a flowchart showing a second procedure for calculating the lower limit value of the fuel pressure.
FIG. 16 is a flowchart showing a second procedure for estimating fuel pressure.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the water temperature at the start and the fuel supply amount
FIG. 18 is a graph showing the characteristics of fuel pressure increase by the fuel pump with respect to the crank angle.
FIG. 19 is a graph showing the relationship between the fuel injection pulse width and the fuel pressure decrease width
FIG. 20 is a diagram showing how fuel pressure changes are estimated by a fuel pump.
FIG. 21 is a diagram showing a state of estimation of fuel pressure change in consideration of the influence of both fuel pressure change by a fuel pump and fuel pressure drop by fuel supply.
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a lower limiter map
FIG. 23 is a diagram showing a state of estimation of a fuel pressure change in consideration of the effects of both a fuel pressure change by a fuel pump and a fuel pressure drop by fuel supply when a fuel pressure sensor is provided.
FIG. 24 is a flowchart showing a third procedure for estimating fuel pressure.
FIG. 25 is a graph showing the fuel pressure increase characteristic of the fuel pump with respect to the crank angle when the fuel temperature is different.
[Explanation of symbols]
1 organization
2 Throttle valve
3 Surge tank
4 Intake manifold
5 Intake valve
6 Injector for direct injection
7 Combustion chamber
8 Spark plug
9 Air flow meter
10 Fuel pressure sensor
19 Fuel temperature sensor

Claims (14)

直噴用インジェクタにより気筒内に直接燃料を高圧で噴射供給する筒内直接噴射式内燃機関の制御装置において、
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
機関始動時の燃料供給量を算出する燃料供給量演算手段と、
前記運転状態検出手段の検出結果と前記燃料供給量演算手段の算出結果とに基づいて始動時に要求される燃料圧力の下限値を算出する燃圧下限値演算手段と、
前記運転状態検出手段の検出結果と前記燃料供給量演算手段の算出結果とに基づいて燃料供給を行った場合の燃料圧力の変化を推定する燃圧推定手段と、
前記燃圧下限値演算手段の算出結果と前記燃圧推定手段の推定結果とに基づいて始動時に燃料供給を開始する気筒を判断する燃料供給開始気筒判断手段と、
を含んで構成されることを特徴とする筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。
In a direct injection type internal combustion engine control device for injecting fuel directly into a cylinder at a high pressure by a direct injection injector,
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
Fuel supply amount calculating means for calculating the fuel supply amount at the time of engine start;
Fuel pressure lower limit value calculating means for calculating a lower limit value of the fuel pressure required at the start based on the detection result of the operating state detecting means and the calculation result of the fuel supply amount calculating means;
Fuel pressure estimation means for estimating a change in fuel pressure when fuel is supplied based on the detection result of the operating state detection means and the calculation result of the fuel supply amount calculation means;
Fuel supply start cylinder determining means for determining a cylinder to start fuel supply at the start based on the calculation result of the fuel pressure lower limit calculating means and the estimation result of the fuel pressure estimating means;
A control device for an in-cylinder direct injection internal combustion engine, comprising:
前記燃圧推定手段は、燃料供給を行う前に、燃料供給による燃料圧力の変化をあらかじめ推定することを特徴とする請求項1記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。  2. The control apparatus for a direct injection type internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel pressure estimation means estimates in advance a change in fuel pressure due to fuel supply before fuel supply. 直噴用インジェクタにより気筒内に直接燃料を高圧で噴射供給する筒内直接噴射式内燃機関の制御装置において、
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
機関始動時の燃料供給量を算出する燃料供給量演算手段と、
前記運転状態検出手段の検出結果と前記燃料供給量演算手段の算出結果とに基づいて始動時に要求される燃料圧力の下限値を算出する燃圧下限値演算手段と、
前記運転状態検出手段の検出結果と前記燃料供給量演算手段の算出結果とに基づいて燃料供給を行った場合の燃料圧力の変化を推定する燃圧推定手段と、
前記燃圧下限値演算手段の算出結果と前記燃圧推定手段の推定結果とに基づいて始動時に燃料供給を開始する気筒を判断する燃料供給開始気筒判断手段と、
を含んで構成され、
前記燃圧推定手段は、前記運転状態検出手段で検出したクランク角と、前記燃料供給量演算手段で算出した燃料供給量と、所定の燃料ポンプ特性とから、燃料供給後の燃圧の変化を推定するものであることを特徴とする筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。
In a direct injection type internal combustion engine control device for injecting fuel directly into a cylinder at a high pressure by a direct injection injector,
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
Fuel supply amount calculating means for calculating the fuel supply amount at the time of engine start;
Fuel pressure lower limit value calculating means for calculating a lower limit value of the fuel pressure required at the start based on the detection result of the operating state detecting means and the calculation result of the fuel supply amount calculating means;
Fuel pressure estimation means for estimating a change in fuel pressure when fuel is supplied based on the detection result of the operating state detection means and the calculation result of the fuel supply amount calculation means;
Fuel supply start cylinder determining means for determining a cylinder to start fuel supply at the start based on the calculation result of the fuel pressure lower limit calculating means and the estimation result of the fuel pressure estimating means;
Comprising
The fuel pressure estimating means estimates a change in fuel pressure after fuel supply from a crank angle detected by the operating state detecting means, a fuel supply amount calculated by the fuel supply amount calculating means, and a predetermined fuel pump characteristic. A control device for a direct injection type internal combustion engine, characterized in that it is a thing.
前記所定の燃料ポンプ特性は、クランク角に対応した燃料ポンプの燃圧上昇特性であることを特徴とする請求項3記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。  4. The control apparatus for a direct injection type internal combustion engine according to claim 3, wherein the predetermined fuel pump characteristic is a fuel pressure increase characteristic of a fuel pump corresponding to a crank angle. 前記燃圧推定手段は、クランク角センサが 180 ° CA 毎に出力するレファレンス信号毎に、燃圧の推移を推定するものであって、
前回の燃圧推定値の最終値を初期値として前回の燃圧推定値に基づき推定される燃圧と、前記推定された燃圧と前記燃料供給量とから算出した燃料供給時間に基づき求められる燃圧低下量とから、燃圧の推移を推定することを特徴とする請求項4記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。
The fuel pressure estimation means estimates the transition of the fuel pressure for each reference signal output by the crank angle sensor every 180 ° CA ,
The fuel pressure estimated based on the previous fuel pressure estimated value with the final value of the previous fuel pressure estimated value as the initial value, and the fuel pressure decrease amount calculated based on the fuel supply time calculated from the estimated fuel pressure and the fuel supply amount, 5. The control device for a direct injection type internal combustion engine according to claim 4 , wherein the transition of the fuel pressure is estimated from the above.
始動後の最初の燃圧推定時には、前記初期値は、始動時のクランク角と、予め記憶された燃料ポンプの燃圧上昇特性により求められることを特徴とする請求項5記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。 First at the time of fuel pressure estimate after starting, the initial value, and the crank angle at the time of starting, the pre-stored cylinder direct injection type according to claim 5, characterized in that determined by the fuel pressure rise characteristics of the fuel pump Control device for internal combustion engine. 前記運転状態検出手段は、前記内燃機関に設置されたクランク角センサにより、機関のクランク角を検出し、これに基づいて機関の回転数を算出するものであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。The operating state detecting means detects a crank angle of the engine by a crank angle sensor installed in the internal combustion engine, and calculates the engine speed based on the crank angle sensor. The control apparatus for a direct injection type internal combustion engine according to any one of claims 6 to 9. 前記燃料供給量演算手段は、機関の冷却水温度に基づいて、所定のテーブルから機関始動時の燃料供給量を決定するものであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。The fuel supply amount calculation means, based on the coolant temperature of the engine, any one of claims 1 to 7, characterized in that to determine the fuel supply quantity at engine starting from a predetermined table The direct-injection direct-injection internal combustion engine control device according to claim 1. 前記燃圧下限値演算手段は、燃料供給が可能なクランク角区間と前記運転状態検出手段で検出した機関回転数とに基づいて算出される燃料供給が可能な最大時間と、前記燃料供給量演算手段で算出された燃料供給量とから、前記最大時間内で前記燃料供給量を供給し終えるために必要な燃圧の下限値を所定のテーブルから算出するものであることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。The fuel pressure lower limit calculating means includes a maximum fuel supply time calculated based on a crank angle section in which fuel can be supplied and an engine speed detected by the operating state detecting means, and the fuel supply amount calculating means. 2. The lower limit value of the fuel pressure necessary to finish supplying the fuel supply amount within the maximum time is calculated from the fuel supply amount calculated in step 1 from a predetermined table. The control device for a direct injection type internal combustion engine according to any one of claims 8 to 9 . 前記燃圧下限値演算手段は、燃圧下限値の最低値を制限するリミッタを設け、前記算出した燃圧の下限値を補正する燃圧下限値補正手段を含んで構成されることを特徴とする請求項9記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。The fuel pressure lower limit calculating means, according to claim 9, characterized in that it is configured to include a fuel pressure lower limit correction means a limiter for limiting the minimum value of the fuel pressure lower limit provided, to correct the lower limit value of the fuel pressure which the calculated A control apparatus for an in-cylinder direct injection internal combustion engine. 前記内燃機関は燃料圧力を検出する燃圧センサを備える一方、前記燃圧推定手段は、前記運転状態検出手段で検出したクランク角と、前記燃料供給量演算手段で算出した燃料供給量と、既知の燃料ポンプの特性と、前記燃圧センサの出力とから、燃圧の変化を推定するものであることを特徴とする請求項1〜請求項 10のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。While the internal combustion engine includes a fuel pressure sensor that detects fuel pressure, the fuel pressure estimation means includes a crank angle detected by the operating state detection means, a fuel supply amount calculated by the fuel supply amount calculation means, and a known fuel and characteristics of the pump, and an output of the fuel pressure sensor, a cylinder direct injection internal combustion engine according to any one of claims 1 to 10, characterized in that to estimate the change in the fuel pressure Control device. 前記内燃機関は燃料温度を検出する燃温センサを備える一方、前記燃圧推定手段は、前記運転状態検出手段で検出したクランク角と、前記燃料供給量演算手段で算出した燃料供給量と、既知の燃料ポンプの特性と、前記燃温センサの出力とから、燃圧の変化を推定するものであることを特徴とする請求項1〜請求項 10のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。While the internal combustion engine includes a fuel temperature sensor that detects a fuel temperature, the fuel pressure estimation means includes a crank angle detected by the operating state detection means, a fuel supply amount calculated by the fuel supply amount calculation means, and a known and characteristics of the fuel pump, said from the output of the fuel temperature sensor, cylinder direct injection internal combustion according to any one of claims 1 to 10, characterized in that to estimate the change in the fuel pressure Engine control device. 前記燃料供給開始気筒判断手段は、前記燃圧推定手段により算出された前記燃料供給後の燃圧の推定値と、前記燃圧下限値演算手段により算出された前記燃圧下限値とを比較し、前記燃圧推定値が前記燃圧下限値以上の場合には燃料供給タイミングが訪れている気筒に燃料供給を行い、前記燃圧推定値が前記燃圧下限値よりも小さくなる場合には燃料供給を行わず、次の燃料供給タイミングで同様の処理を行って燃料供給を開始する気筒を決定するものであることを特徴とする請求項1〜請求項 12のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。The fuel supply start cylinder determining unit compares the estimated value of the fuel pressure after the fuel supply calculated by the fuel pressure estimating unit with the fuel pressure lower limit value calculated by the fuel pressure lower limit value calculating unit, and calculates the fuel pressure. When the value is equal to or greater than the fuel pressure lower limit value, fuel is supplied to the cylinder at which the fuel supply timing has arrived. When the estimated fuel pressure value is smaller than the fuel pressure lower limit value, fuel supply is not performed and the next fuel is not supplied. 13. The control of a direct injection type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 12 , wherein a cylinder for starting fuel supply is determined by performing similar processing at a supply timing. apparatus. 機関の始動後、所定期間が経過したら本制御を終了することを特徴とする請求項1〜請求項 13のいずれか1つに記載の筒内直接噴射式内燃機関の制御装置。14. The control device for a direct injection type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 13 , wherein the control is terminated when a predetermined period elapses after the engine is started.
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